3 Радіаційний режим

Рисунок 3.1 – Радіаційний баланс підстилаючої поверхні

Сонячна радіація є головним джерелом теплової енергії майже для всœех природних процесів, які розвиваються в атмосфері, гідросфері і у верхніх шарах атмосфери. Поряд з цим використання сонячної енергії має виключне значення в господарській діяльності людини.

Сонячну радіацію складають ультрафіолетові промені, видиме і інфрачервоне випромінювання. Промениста енергія спрямовується до землі, досягає верхньої межі біосфери, несучи з собою тепловий заряд 2 кал/ см2 хв. З цієї кількості енергії не більше 65%, або 1,34 кал/см2 хв, досягає земної поверхні, що для помірної зони у сонячну погоду складає, виходячи з часу року, 100-800 кал/см2 в день.

Річний прихід прямої сонячної радіації на горизонтальну поверхню при ясному небі становить 4399,5 МДж/м2 (за даними м/ст Корф) та збільшується на південь до 5153,7 МДж/м2 (за даними м/ст Петропавловськ). Річні суми розсіяної радіації при безхмарному ясному небі складають 1131,3–1173,2 МДж/м2

Кількість сумарної сонячної радіації для Німеччини становить в середньому 1000 кВт•год/м. [5].

4 Тепловий режим. Температура, режим підстильної поверхні

Більш суворі погодні умови Альп і Баварії.

У зимові місяці в південних і центральних областях країни опади у вигляді снігу випадають нечасто. Найхолоднішим часом в році є січень, коли мінімальна температура, як правило, становить мінус 3 градуси. В цілому ж для країни не характерні сильні заморозки, що пов'язано з впливом областей низького тиску. Температурні стовпчики в цей час зазвичай перебувають на позначках, що становлять трохи більше нуля.

Рисунок 4.1- Коливання температури

Клімат Німеччини влітку по праву вважається одним з найбільш приємних в році. В цей час температура повітря знаходиться в середньому в межах від 16 до 20 градусів тепла, а в низовинах і долинах, які захищені від дії вітрів, цей показник є ще вищим. Дуже рідко, але все-таки бувають періоди, коли в країні констатується аномальна спека і стовпчики термометрів сягають позначки плюс 30 градусів.

Восени для погодних умов країни характерно різке і стрімке похолодання. Це пов'язано з тим, що на клімат Німеччини в цей час впливає прийшов з півночі арктичне повітря. Чимось схожою є і весняна погода, коли температура весь час становить близько 0 градусів. Слід зазначити, що навесні вона є нестабільною, адже після потеплінь часто починаються холодні періоди

Температурний режим підстилаючої поверхні

Температурний режим земної поверхні зумовлений насамперед радіаційним балансом, тобто залежить від надходження сонячної радіації, величини альбедо й ефективного випромінювання. При цьому верхні шари ґрунту нагріваються, коли радіаційний баланс має додатні значення, і охолоджуються при від’ємних його величинах. В останньому разі до поверхні ґрунту надходити тепло з глибших його шарів.

Ступінь нагрівання ґрунту залежить від його теплоємності, теплопровідності, а верхнього кулі ще й від випромінювання.

Для характеристики теплоємності ґрунту застосовують дві - величини: масову й об’ємну теплоємність.

Під масовою (питомою) теплоємністю розуміють кількість теплоти, яка потрібна для нагрівання 1г ґрунту на 1° С.

В окремі дні добовий хід температури ґрунту має істотні відхилення, зумовлені значною мірою хмарністю, опадами, вітрами та іншими метеорологічними факторами. Значна суцільна хмарність зменшує добові амплітуди температури й вирівнює її в окремих шарах ґрунту. Такий характер впливу на температуру ґрунту мають і атмосферні опади.

Вплив вітру складніший. Вночі він призводить до сповільнення охолодження ґрунту, а вдень сухі вітри можуть знижувати температуру вологого поверхневого шару ґрунту завдяки посиленню інтенсивності випаровування води.

Добовий хід температури ґрунту в холодну пору доби виявляється виразно тільки при недостатній товщині снігового покриву. Якщо висота покриву значна, протягом доби підтримується однакова температура не лише в глибині ґрунту, а й на його поверхні.

Температура оголеного ґрунту взимку завжди нижча, а влітку вища, ніж ґрунту, вкритого снігом у холодний період або рослинністю в теплий період. Особливо помітна різниця в температурах у малосніжні та багатосніжні зими.

У холодну пору ґрунт промерзає, тобто затвердиває під впливом низьких температур. Це явище залежить від таких факторів: температури поверхні ґрунту та глибоких шарів Землі, снігового й рослинного покривів, типу ґрунту та його складу, вологості ґрунту, рельєфу, виробничої діяльності людини та ряду інших. Усі ці фактори діють у комплексі.

Різні типи ґрунтів при певних рівних умовах промерзають неоднаково. Так, торфові ґрунти промерзають менше, ніж чорноземно-лучні, а останні менше, ніж чорноземи.

Відтає ґрунт навесні під впливом сонячної радіації й тепла, яку надходити з глибоких шарів ґрунту. У малосніжні холодні зими повне відтавання ґрунту спостерігається відразу, як зійде сніговий покрив. У таких випадках воно відбувається з двох сторін: зверху й знизу вгору. За таких розумів у грунті утворюється мерзлий прошарок, який поступово зменшується, а потім і зовсім зникає. Після багатосніжних зим відтавання ґрунту відбувається за рахунок тепла, що надходить з глибших шарів, а тому воно має напрям знизу вгору.

Основним метеорологічним фактором, який впливає на інтенсивність відтавання ґрунту, є середня добова температура повітря.

Серед природних факторів, які впливають на температурний режим ґрунту важливу роль відіграє рельєф. [1]